صناعة

مشروع نفق شيكاغو العميق يحمل 17.5 مليار جالون من مياه الصرف الصحي تحت الأرض

مشروع نفق شيكاغو العميق يحمل 17.5 مليار جالون من مياه الصرف الصحي تحت الأرض

كانت إدارة مياه الصرف الصحي والمعالجة الفعالة للنفايات السائلة مشكلة في البنية التحتية منذ المدن الأولى. ربما كان الرومان هم أول حضارة تصمم وتنفذ أنظمة إدارة المياه مع طبقات المياه الجوفية وجمع النفايات ، ولكن لم يبدأ المهندسون في التعامل مع إدارة النفايات على محمل الجد حتى منتصف القرن العشرين. قبل أوائل القرن العشرين ، كانت المجاري المفتوحة شائعة في جميع أنحاء المدن ، مما ترك السكان عرضة للأمراض والظروف البيئية الفظيعة. ومع ذلك ، غالبًا ما يتم ضخ مياه الصرف الصحي ومياه الصرف الصحي مباشرة في الأنهار والجداول مع التفكير في أن الطبيعة ستهتم بالمعالجة. كانت شيكاغو مدينة رئيسية منذ خمسينيات القرن التاسع عشر ، وقد تم تصميم نظام الصرف الصحي الخاص بها كنظام تجميع لمياه الأمطار ومياه الصرف الصحي.

[مصدر الصورة: وزارة الموارد البشرية والتنمية]

يعني هذا النظام المشترك أن تدفقات مياه الأمطار والصرف الصحي تم دمجها في شبكة أنابيب واحدة. كانت هذه ممارسة شائعة بشكل لا يصدق في ذلك الوقت ، ولم يفهم المهندسون إلى حد كبير الآثار التي يمكن أن تحدثها إدارة النفايات الخاطئة على سكان المدينة ، أو ناهيك عن البيئة. في الأنظمة المدمجة ، التي لم نشهدها في الإنشاءات الجديدة اليوم ، عندما تهطل الأمطار الغزيرة ، غالبًا ما يكون هناك فيض من النفايات الصحية في الأنهار المحيطة وأحواض الصرف. لا تزال العديد من المدن الكبيرة تعمل على أنظمة مجمعة لتجميع مياه الصرف الصحي ، ومن بينها شيكاغو. في القرن العشرين ، أصبحت أحداث الفائض شائعة مع مياه الصرف الصحي في شيكاغو ، مما أدى إلى تسرب مياه الصرف الصحي إلى بحيرة ميشيغان تقريبًا 100 يوم من كل عام.

للتغلب على هذه المشكلة ، ابتكر المهندسون حلاً بمقياس لا يُرى في أي مكان آخر في العالم. بدأت خطة النفق والخزان في شيكاغو ، التي تم تكليفها في عام 1975 ، في البناء ، بهدف الاحتفاظ بها في النهاية 17.5 مليار جالون من المياه العادمة في أعماق الأرض في أحداث العاصفة.

[مصدر الصورة: وزارة الموارد البشرية والتنمية]

كان هذا حلاً مبتكرًا ، وكان الأفضل في مدينة شيكاغو. سيشمل المشروع مرحلة أولية من 109 أميال من أنفاق التخزين تحت الأرض جنبا إلى جنب مع تخزين الخزان فوق الأرض. لم تكن مشكلة شيكاغو بالضرورة أن شبكات الأنابيب الخاصة بهم لا يمكنها التعامل مع تدفق العواصف الشديد ، ولكن بدلاً من ذلك ، لم تتمكن محطات معالجة مياه الصرف الصحي من معالجة المياه بالسرعة الكافية. خلال حدث العاصفة ، ستتدفق المياه إلى هذه الخزانات الجوفية ، وبعد ذلك يمكن ضخها لمسافة تزيد عن 300 قدم إلى أعلى في محطات المعالجة بالمدينة. سيعطيك الفيديو أدناه من Chicago Tribune نطاقًا صغيرًا وخلفية للمشروع.

"تخيل نفسك في خرطوم حديقة كبير قطره مثل منزلك"

يمنحك هذا فكرة صغيرة عن حجم هذه الأنفاق تحت الأرض. تختلف الأقطار من 9 إلى 33 قدمًا في القطر مع أعماق تصل إلى 350 قدما تحت المدينة. لم يتم إنجاز كل أعمال البناء هباءً. في الواقع ، منذ أن تم تنفيذ أجزاء من المشروع ، عاد أكثر من 50 نوعًا من الأسماك إلى نهر شيكاغو ، وفي النهاية بحيرة ميشيغان.

لم يتم تعيين المراحل النهائية من المشروع ليتم الانتهاء منها حتى 2029وعندما يكون الأمر كذلك ، فإن النظام الكامل للأنفاق والخزانات الموجودة فوق الأرض سوف يحتوي على 17.5 مليار جالون من مياه الصرف الصحي تحت الأرض خلال أحداث الفيضانات العالية.

[مصدر الصورة: وزارة الموارد البشرية والتنمية]

في الأعلى ، يمكنك رؤية رأس حفر يخترق الجدار بين نفقين ، مما يؤدي إلى توصيل أنظمة الأنفاق معًا. اعتبارًا من يونيو 2015 ، كلف المشروع بالفعل 3.9 مليار دولار أمريكي ، ولكن هذه التكلفة تبررها الوفورات الناتجة عن النفور المستقبلي من الفيضانات وكوارث التلوث. تم الانتهاء من خزان Majewski ، وهو خزان فوق الأرض في هذا المشروع ، في عام 1998 بتكلفة 40 مليون دولار أمريكي. منذ تطبيقه في نظام التجميع ، فقد أنقذ المناطق المحيطة 250 مليون دولار أمريكي في فوائد الحد من أضرار الفيضانات.

[مصدر الصورة: وزارة الموارد البشرية والتنمية]

ربما يكون هذا أكبر مشروع لاحتجاز المياه في العالم ، وربما أحد أكبر مشاريع الهندسة المدنية على الإطلاق من حيث النطاق والتكلفة والإطار الزمني. تمتد الفترة الزمنية المتوقعة من 1975 إلى 2029 أو 54 سنة بتكلفة تقديرية إجمالية تبلغ 10.4 مليار دولار أمريكي، هذا المشروع لا مثيل له. يوضح استعداد البلديات والحكومات المحلية لاستثمار مثل هذا المقدار الكبير من رأس المال مدى أهمية إدارة النفايات والتلوث الفعالة في البنية التحتية الحديثة.

قد تقول إنه كان من الممكن تجنب كل هذا إذا لم يتم تصميم المدينة على نظام صرف صحي مشترك ، ولكن المشكلة هي أن هذا كان أفضل شيء عرف المهندسون كيف يفعلونه في ذلك اليوم. قد تتفاجأ عند دراسة ماضي هندسة النفايات من أن ممارسات العصر الحديث لم تتطور حقًا ولكن في الخمسين عامًا الماضية أو نحو ذلك. قامت العديد من الأماكن حول العالم بدمج أنظمة الصرف الصحي ، والتي تنشأ في الغالب من التطورات المتتالية لإدارة النفايات. مع انتقال المدن من أنظمة الصرف الصحي ذات القنوات المفتوحة ، غطت العديد من الأماكن القنوات ببساطة بألواح معدنية أو أقواس خرسانية ، مما أدى إلى إنشاء أنظمة "قنوات مغلقة". لفترة طويلة ، لم يرَ أي مهندس الحاجة إلى إدارة ومعالجة المياه العادمة أو مياه العواصف ، حيث كانت آثار سوء المعاملة غير معروفة إلى حد كبير.

[مصدر الصورة: وزارة الموارد البشرية والتنمية]

في الولايات المتحدة وحدها ، 40 مليون شخص لا تزال تتم خدمتها من خلال نظام مجاري مشترك ، والذي يمكن إدارته طالما أن تقنيات المعالجة الكافية موجودة. جزء من سبب إبعاد الأنظمة المدمجة عن اليوم هو أن التدفق الطبيعي يمكن أن يكون أقل بكثير من تدفق المعالجة أثناء أحداث العواصف. هذا ، بالطبع ، يعني إجهادًا شديدًا على محطات المعالجة أثناء العواصف ، مما يعني تصريف المياه الأكثر قذارة على المدى الطويل. تساعد حلول شيكاغو المبتكرة والمكلفة في استعادة الوضوح البيئي للنظام البيئي وتنجح في الإدارة الفعالة لمياه الصرف الصحي.

انظر أيضًا: من المقرر افتتاح أطول نفق في العالم هذا الصيف في سويسرا


شاهد الفيديو: أحد حلول مشكلة تصريف مياه أمطار و سيول جدة Jeddah Flood 2017 1439 (يونيو 2021).